2022高考化学一轮复习（步步高）第八章 第41讲　溶液中“粒子”浓度关系课件

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1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。2.掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。3.学会分析不同类型图像中各离子浓度之间的关系。
考点二　离子浓度与曲线关系图
考点一　“粒子”浓度关系判断
1.熟悉两大理论，构建思维基点(1)电离理论①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、 、OH－浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c( )。②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。
(2)水解理论①弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中： 、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c( )>c(H＋)>c(NH3·H2O)。②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中： H2CO3的浓度大小关系应是>c(H2CO3)。
2.把握三种守恒，明确等量关系(1)电荷守恒规律
(2)物料守恒规律电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2－、HS－都能水解，故S元素以S2－、HS－、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c(K＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。
(3)质子守恒规律如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
(1)弱酸、弱碱的电离和盐的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于弱酸、弱碱的电离和盐的水解。所以在稀醋酸溶液中：c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)；在CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。(2)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加，如 的化学计量数2代表一个 带2个负电荷，不可漏掉；物料守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒，如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
1.粒子种类的判断(1)NaHCO3溶液中：_________________________________________。(2)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)：________________________。
2.0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液中各离子浓度的关系(1)大小关系：_____________________________________。(2)物料守恒：_____________________________________。(3)电荷守恒：_________________________________________。(4)质子守恒：__________________________________。
3.等浓度的NaOH和CH3COOH按1∶2体积比混合后pH＜7(1)离子浓度大小顺序为_________________________________。(2)电荷守恒式：____________________________________。(3)物料守恒式：___________________________________。
c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
解析　中和反应后，溶质为等量的CH3COONa、CH3COOH，且CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，c(CH3COO－)与c(CH3COOH)浓度之和等于c(Na＋)的2倍。
4.25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2， 由大到小的顺序为________________。
题组一　单一溶液中离子浓度大小的比较1室温下，下列指定溶液中微粒的浓度关系正确的是
明矾溶液中Al3＋发生水解，C正确；
2.HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1 ml·L－1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是 A.c(Na＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－)B.c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)C.c(Na＋)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)D.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)
解析　由题意可知，NaA溶液水解显碱性，则c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)。水解是微弱的反应，因此水解生成的OH－浓度远小于未水解的A－浓度，A、B项错；电荷守恒表达式应为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，C项错。
3.常温下，浓度均为0.1 ml·L－1的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是
题组二　混合溶液中离子浓度大小的比较4.用物质的量都是0.1 ml的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，对该溶液的下列判断正确的是 A.c(H＋)>c(OH－)B.c(CH3COO－)＝0.1 ml·L－1C.c(CH3COOH)>c(CH3COO－)D.c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1 ml·L－1
解析　由电荷守恒：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因c(CH3COO－)>c(Na＋)，则c(H＋)>c(OH－)；由物料守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2 ml·L－1，因c(CH3COO－)＞c(Na＋)＝0.1 ml·L－1，则c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)。
5.25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 ml·L－1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 ml·L－1的盐酸。下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是A.未加盐酸时：c(OH－)>c(Na＋)＝c(NH3·H2O)B.加入10 mL盐酸时：c ＋c(H＋)＝c(OH－)C.加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋)D.加入20 mL盐酸时：c(Cl－)＝c ＋c(Na＋)
解析　A项，NH3·H2O是弱电解质，能部分电离，溶液中c(Na＋)>c(NH3·H2O)；
6.(2019·浙江4月选考，21)室温下，取20 mL 0.1 ml·L－1某二元酸H2A，滴加0.2 ml·L－1 NaOH溶液。已知：H2A===H＋＋HA－，HA－ H＋＋A2－。下列说法不正确的是 A.0.1 ml·L－1 H2A溶液中有c(H＋)－c(OH－)－c(A2－)＝0.1 ml·L－1B.当滴加至中性时，溶液中c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，用去NaOH溶液 的体积小于10 mLC.当用去NaOH溶液体积10 mL时，溶液的pH＜7，此时溶液中有c(A2－) ＝c(H＋)－c(OH－)D.当用去NaOH溶液体积20 mL时，此时溶液中有c(Na＋)＝2c(HA－)＋ 2c(A2－)
解析　0.1 ml·L－1H2A溶液存在电荷守恒，其关系为c(H＋)＝c(OH－)＋2c(A2－)＋c(HA－)，因而c(H＋)－c(OH－)－c(A2－)＝c(A2－)＋c(HA－)＝0.1 ml·L－1，A项正确；若NaOH用去10 mL，反应得到NaHA溶液，由于HA－ H＋＋A2－，溶液显酸性，因而滴加至中性时，需要加入超过10 mL的NaOH溶液，B项错误；当用去NaOH溶液体积10 mL时，得到NaHA溶液，溶液的pHc(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)C.e点所示溶液中，c(Na＋)＝2[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]＝0.005 ml·L－1D.a点坐标为(0,2.4×10－11)
4.(2020·湖北省七市联考)常温下，已知醋酸的电离常数为1.75×10－5，向20 mL 0.01 ml·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 ml·L－1的NaOH溶液，溶液中水电离的c(H＋)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是
根据A选项分析，b点溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa，且两者物质的量相等，CH3COOH的电离大于CH3COO－的水解，因此离子浓度大小顺序是c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故B错误；
A.曲线M表示pH与 的变化关系B.Ka2(H2Y)＝10－4.3C.a点溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－) ＋c(HY－)－c(K＋)D.交点c的溶液中：c(H2Y)＝c(Y2－)>c(HY－)>c(H＋)
题组二　二元弱酸中和反应过程中曲线分析5.(2019·山东青岛模拟)常温下，二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是
a点溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(K＋)＝2c(Y2－)＋c(HY－)＋c(OH－)，故c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)，C项正确；
6.(2019·盐城模拟)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液，混合溶液中lg X[X表示 与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
题组三　弱酸盐反应过程中的曲线分析7.(2020·滨州期末)25 ℃，向100 mL 0.01 ml·L－1的NaHA溶液中分别加入浓度均为0.01 ml·L－1的NaOH溶液和盐酸，混合溶液的pH随所加溶液体积的变化如图所示(lg 5＝0.7)。下列说法不正确的是
A.25 ℃，H2A的第二步电离平衡常数约为 10－6B.P点时溶液中存在：2c(H2A)＋c(HA－)＋ c(H＋)＝c(OH－)＋c(Na＋)＋c(Cl－)C.水的电离程度为N＞M＞PD.随着盐酸的不断滴入，最终溶液的pH可 能小于2
P点加入100 mL 0.01 ml·L－1盐酸，恰好完全反应生成等浓度的NaCl和H2A，据电荷守恒可得，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，据物料守恒可得c(Na＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)，综合上述两式消去c(A2－)可得：2c(H2A)＋c(HA－)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Na＋)＋c(Cl－)，B正确；
N点加入100 mL 0.01 ml·L－1的NaOH溶液，此时为Na2A溶液，A2－发生水解而促进水的电离，M点为Na2A和NaHA的混合液，此时溶液中OH－全部是由水电离出的，由水电离的c(OH－)＝10－7 ml·L－1；P点为H2A和NaCl的混合液，H2A抑制水的电离，故水的电离程度：N＞M＞P，C正确；
随着盐酸的不断滴入，溶液的pH无限接近于0.01 ml·L－1盐酸的pH，即溶液的pH无限接近于2，但大于2，D错误。
8.(2020·安徽省江淮十校联考)工业上常用(NH4)2SO3溶液吸收废气中的SO2，室温下测得溶液中lg Y[Y＝]与pH的变化关系如图所示。则下列说法一定错误的是
A.通入少量SO2的过程中，直线Ⅱ中的N点向M点 移动B.α1＝α2一定等于45°C.当对应溶液的pH处于1.81c(HX－) >c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
5.(2017·全国卷Ⅰ，13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
解析　横坐标取0时，曲线M对应pH约为5.4，曲线N对应pH约为4.4，因为是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX－)＝c(H2X)，所以曲线N表示pH与 的变化关系，B正确；
1.一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是 A.pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5 ml·L－1B.pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1C.pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液以任意比例混合：c(Na＋) ＋c(H＋)＝c(OH－)＋D.pH相同的①CH3COONa，②NaHCO3，③NaClO三种溶液的c(Na＋)： ①＞②＞③
解析　A项，pH＝5的H2S溶液中，H＋的浓度为1×10－5 ml·L－1，但是HS－的浓度会小于H＋的浓度，H＋来自H2S的第一步电离、HS－的电离和水的电离，故H＋的浓度大于HS－的浓度，故不正确；B项，弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a＜b＋1，故不正确；C项，草酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，无论怎样混合得到的溶液都符合电荷守恒，而该等式中缺少草酸根，不符合电荷守恒，故不正确；D项，因为酸性：醋酸>碳酸>次氯酸，根据越弱越水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠，则钠离子的浓度为①>②>③，故正确。
2.Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时，吸收液pH随 变化图像如图：则以下离子浓度关系的判断正确的是 A.NaHSO3溶液中c(H＋)＜c(OH－)B.Na2SO3溶液中c(Na＋) ＞c(OH－)＞c(H＋)C.当吸收溶液呈中性时，D.当吸收溶液呈中性时，
解析　A项，NaHSO3溶液显酸性，c(H＋)＞c(OH－)；
3.(2018·浙江4月选考，23)在常温下，向10 mL浓度均为0.1 ml·L－1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 ml·L－1盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.在a点的溶液中：c(Na＋ )> >c(Cl－)>c(OH－) >c(H＋)B.在b点的溶液中：C.在c点的溶液pHHX，故A正确；
根据电荷守恒可知，浓度相等的两溶液中，阴、阳离子总浓度＝2c(Na＋)＋2c(H＋)，由于水解程度：NaX>NaY，则两溶液中c(H＋)不同，故两溶液中离子总浓度不相等，故D错误。
8.(2019·南阳等六市联考)某温度下，向一定体积0.1 ml·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH[pOH＝－lg c(OH－)]与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同B.Q点溶液中， ＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)C.M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性D.N点溶液加水稀释，
解析　由于M点碱过量，N点酸过量，M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同，对水的电离抑制能力相同，故两点水的电离程度相同，A正确；
M点溶液中主要溶质为一水合氨，为弱电解质，在溶液中部分电离，溶液中离子浓度较小，Q点溶液中溶质主要为氯化铵，为强电解质，溶液中离子浓度较大，故M点溶液的导电能力小于Q点，C正确；
9.常温下，将体积为V1的 0.100 0 ml·L－1 HCl溶液逐滴加入体积为V2的0.100 0 ml·L－1 Na2CO3 溶液中，溶液中H2CO3、所占的物质的量分数(α)随pH 的变化曲线如图。下列说法不正确的是
A.在pH＝10.3时，溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)B.在pH＝8.3时，溶液中： ＋c(H2CO3)c(Cl－)>c( )>c(H＋)>c(OH－)，正确；
10.(2020·汕头市高三模拟)在某温度时，将n ml·L－1氨水滴入 10 mL 1.0 ml·L－1盐酸中，溶液 pH 和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是 A.c点存在守恒关系： ＝c(Cl－)B.b点：c(Cl－)> >c(H＋)>c(OH－)C.水的电离程度：b>c>a>dD.25 ℃时 ，NH4Cl 水解平衡常数为(n－1)×10－7(用n表示)
解析　c点溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒：c ＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，所以c ＝c(Cl－)，A正确；b点溶液为NH4Cl溶液，此溶液中离子浓度大小为c(Cl－)>c >c(H＋)>c(OH－)，B正确；
b点溶液温度最高，说明此时两溶液恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解促进了水的电离，而a、d两点都抑制了水的电离，所以b点水的电离程度最大；由于d点混合液的pH不知，则无法判断a、d两点水的电离程度大小，C错误；
11.(2020·安徽省皖南八校高三模拟)常温下向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸，粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示，已知：H2X是二元弱酸，Y表示 ，pY＝－lgY。下列叙述错误的是 A.曲线n表示 与pH的变化关系B.Ka1(H2X)＝1.0×10－溶液中c(OH－)＞c(H＋)D.当pH＝7时，混合溶液中c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)＋c(Cl－)
当溶液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知：c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)＋c(Cl－)，D选项正确。
D.若要表示题目条件下pH与 的变化关系，则曲线应该在平行 于曲线x的下方
12.(2020·洛阳市高三统考)25 ℃时，向NaHCO3溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.图中a＝ ℃时， ＋OH－的Kh ＝1.0×10－6.4C.M点溶液中：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(Cl－)＋ ＋c(OH－)
A.a点溶液中， 约为1.60×l0－4ml·L－1B.从a到c的过程中，水的电离程度最大的是b点C.c点溶液中：3c(Na＋)＋＝2c(Cl－)D.V(HCl)＝15.00 mL时， ＜c[(CH3)2NH·H2O]
13.(2020·南宁市第二次适应性测试)常温下，向10.00 mL浓度均为0.100 ml·L－1的NaOH溶液和二甲胺[(CH3)2NH·H2O]的混合溶液中逐滴加入盐酸。利用传感器测得该过程溶液中的阳离子总浓度变化曲线如图；已知二甲胺在水中电离与氨相似，常温下Kb[(CH3)2NH·H2O]＝1.60×l0－4。下列说法正确的是
由图中a到b阳离子总浓度不断降低可知，a到b是盐酸中和氢氧化钠的过程，b点是盐酸和氢氧化钠恰好中和，故可推知HCl的浓度为0.100 ml·L－1，b点为二甲胺和氯化钠的混合溶液，b点因二甲胺的电离呈碱性，水的电离被抑制，b到c是盐酸中和二甲胺的过程，c点二甲胺被恰好中和，其氯化物水溶液因水解呈酸性，故水的电离程度最大的是c点，B错误；
A.曲线c代表 与溶液pH的关系B.常温下，H3RO4的Ka3的数量级为10－11C.pH＝11.40时，溶液中存在：c(Na＋)＝c(OH－)－c(H＋)＋D.常温下，NaH2RO4能促进水的电离
解析　lgX＝0时，表示对应的两种离子浓度相等，由H3RO4的三级电离中，电离常数逐级减小，结合电离常数表达式，知曲线c代表 与溶液pH的关系，A项错误；
常温下，H3RO4的Ka3＝1×10－11.40，数量级为10－12，B项错误；